close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335360

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 360
(13)
C2
(51) МПК
B21B 38/00
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006134432/02, 27.09.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
27.09.2006
(43) Дата публикации за вки: 10.04.2008
Адрес дл переписки:
144005, Московска обл., г. Электросталь, ул.
Красна , 19, ОАО "ЭЗТМ", начальнику
технического отдела Н.Т. Пашенцеву
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество
"Электростальский завод т желого
машиностроени " (RU)
2 3 3 5 3 6 0
сечени из пружинной стали с плоской
шлифованной
поверхностью
нагружени .
Измерительное средство выполнено в виде
закрепленного на подушке валка индуктивного
аналогового
датчика
и
шунт-пластины,
расположенной
на
упругой
балке.
Электромеханические приводы нажимных винтов
св заны с программируемым контроллером
обратной св зью с импульсным датчиком.
Технический результат заключаетс в повышении
надежности работы за счет автоматического
поддержани технологических параметров и
упрощении конструкции. 9 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области обработки
металлов давлением и может быть использовано в
клет х
непрерывных
трубосварочных
и
профилегибочных агрегатов. Устройство содержит
соединенные кабельной сетью силоизмерительный
блок, расположенный между нажимными винтами с
электромеханическими приводами и подушками
валков, измерительное средство, источник питани ,
программируемый
контроллер,
образующие
автономные
каналы
измерени .
Силоизмерительный блок выполнен в виде по
крайней мере одной упругой балки переменного
Страница: 1
RU
C 2
C 2
(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВАЛКОВЫХ АГРЕГАТОВ
2 3 3 5 3 6 0
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2107568 C1, 27.03.1998. RU 2036410
С1, 27.05.1995. SU 1762113 А1, 15.09.1992. DE
1573407 A1, 03.09.1970.
R U
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
(72) Автор(ы):
Баранов Владимир Никитич (RU),
Бедн ков Владимир Владимирович (RU),
Разин Валентин Федорович (RU),
Шелементьев Владимир Александрович (RU),
Чайкина Ада Георгиевна (RU),
Никитин Арнольд Самуйлович (RU),
Колесников Леонид Филиппович (RU),
Маслов Виктор Николаевич (RU),
Бродский Михаил Львович (RU)
C 2
C 2
2 3 3 5 3 6 0
2 3 3 5 3 6 0
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 360
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B21B 38/00
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006134432/02, 27.09.2006
(24) Effective date for property rights: 27.09.2006
(43) Application published: 10.04.2008
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo
"Ehlektrostal'skij zavod tjazhelogo
mashinostroenija" (RU)
2 3 3 5 3 6 0
technological
simplification.
9 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: device contains a force-measuring
unit connected by a cable network and located
between thrust screws with electromechanical
drives and roll chocks, measuring unit, power
supply,
programmable
controller,
generating
autonomous measurement channels. The forcemeasuring unit is executed in the form of, at
least, one spring beam of variable section from
spring steel with flat ground loading surface.
The measuring unit is executed in the form of the
inductive analogue transmitter fixed on roll
chock and a shunt-plate located on the spring
beam. Electromechanical drives of thrust screws
are linked with the feedback programmable
controller with the impulse transmitter.
EFFECT: increase of operation reliability at
the
expense
of
automatic
maintenance
of
Страница: 3
EN
parameters
and
construction
C 2
C 2
(54) CONTROL UNIT OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF ROLL-TYPE AGGREGATES
2 3 3 5 3 6 0
Mail address:
144005, Moskovskaja obl., g. Ehlektrostal',
ul. Krasnaja, 19, OAO "EhZTM", nachal'niku
tekhnicheskogo otdela N.T. Pashentsevu
R U
(72) Inventor(s):
Baranov Vladimir Nikitich (RU),
Bednjakov Vladimir Vladimirovich (RU),
Razin Valentin Fedorovich (RU),
Shelement'ev Vladimir Aleksandrovich (RU),
Chajkina Ada Georgievna (RU),
Nikitin Arnol'd Samujlovich (RU),
Kolesnikov Leonid Filippovich (RU),
Maslov Viktor Nikolaevich (RU),
Brodskij Mikhail L'vovich (RU)
RU 2 335 360 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области обработки металлов давлением и может быть
использовано дл измерени нагрузок, в частности усилий, действующих на валки в
клет х непрерывных трубосварочных и профилегибочных агрегатов.
Используема в непрерывных агрегатах гор че- и холоднокатана полоса толщиной
1...12 мм согласно ГОСТ 19903-74 и ГОСТ 19904-90 имеет допуск на толщину 0,22...1,4 мм.
Отклонени по высоте могут иметь усилени сварного шва при стыковке концов
рулонной полосы.
При формовке, сварке и калибровке трубной заготовки, при гибке открытых профилей в
клет х из-за перечисленных выше отклонений по толщине, а также возможным
отклонени м механических свойств металла заготовки по всей ее площади в валках клетей
в процессе производства могут возникнуть недопустимые перегрузки и поломки деталей.
При неприн тии мер недопустимые перегрузки негативно отражаютс на стабильности
технологического процесса и качестве металлоизделий.
В насто щее врем в клет х трубосварочных и профилегибочных агрегатов большей
частью используютс предохранительные устройства от возможных перегрузок в виде
набора цилиндрических пружин сжати или пакета тарельчатых пружин, у которых в
упругой зоне нагружени деформации сжати пр мо пропорциональны действующим
усили м. Эти предохранительные устройства имеют общий недостаток - высокую
трудоемкость изготовлени и узкие функциональные возможности.
Пружины сжати и тарельчатые пружины на радиальное рабочее усилие на валки более
5 т требуют значительных габаритов дл их размещени . Тарельчатые пружины, кроме
того, имеют отклонение по усили м и деформаци м до ±10%.
Известно устройство дл измерени давлени металла на валки в прокатном стане, см.
а.с. СССР №301574, кл. G01L 1/02, за вл. 26.01.70 г., опубл. 21.04.71 г.
Это устройство содержит два поршневых гидроцилиндра, сообщенных между собой и
заполненных гидропластом, и прибор дл измерени давлени . В поршне одного из
гидроцилиндров выполнена внутренн газова камера, соединенна через
промежуточную трубку с прибором дл измерени давлени .
В этом устройстве при перегрузках поршень за счет сжати газа опускаетс , что
позвол ет предохран ть узлы валков прокатных станов от поломок. При этом манометр,
подключенный к газовой камере через трубопровод, в этот момент фиксирует пиковую
нагрузку. Из-за значительных габаритов клетей (высота 2...2,5 м, шаг 2 м) дл производства сварных труб диаметром 203...530 и выше визуальный контроль нагрузок на
валки во врем работы агрегата затруднен. Поэтому устройства этой конструкции
использовались только дл наладки калибров клетей перед прокаткой, профилированием
(формовкой) и калибровкой. Из-за малого объема рабочей жидкости, газа и естественных
утечек практически эти устройства неработоспособны при длительной работе агрегатов.
Известно также устройство контрол технологических параметров агрегата, содержащее
соединенные между собой кабельной сетью усилительно-преобразовательный блок,
регистрирующий привод и датчики деформации, смонтированные на элементах клети
стана. Датчики деформации установлены во внутренних полост х, выполненных в
нажимных винтах клети (см. патент РФ №2165323, кл. В21В 38/08, за вл. 04.04.2000 г.,
опубл. 20.04.2001 г.).
Главный недостаток устройства - узка область его применени . Во-первых, устройство
может быть использовано только дл прокатных агрегатов с радиальным усилием на
нажимной винт не менее 1000 т, когда наружный диаметр нажимного винта составл ет
более 200 мм и в нем можно выполнить полость диаметром 50 мм дл размещени датчика
деформаций. В трубосварочных и профилегибочных агрегатах максимальное усилие на
нажимной винт составл ет 75 тонн и его наружный диаметр равен не более 60 мм.
Во-вторых, высока жесткость (пор дка 1?10 6 н/мм) не позвол ет использовать
нажимной винт в качестве предохранительного устройства при непредвиденных
перегрузках.
При этом жесткость винта практически невозможно изменить, так как она определ етс Страница: 4
DE
RU 2 335 360 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
действующим усилием и оптимальными размерами прокатной клети.
Из известных устройств контрол технологических параметров агрегата наиболее
близким по технической сущности вл етс устройство, описанное в патенте РФ
№2107568, кл. В21В 38/08, за вл. 18.04.97 г., опубл. 27.03.98 г.
Известное устройство содержит соединенные кабельной сетью силоизмерительный
блок, расположенный между нажимными винтами и подушками валков, измерительное
средство, источник питани , программируемый контроллер, образующие автономные
каналы измерени . Устройство дл защиты измерительного средства от возможности
попадани загр знений в виде воды, масел, сажи снабжено камерой с компрессором, а дл защиты от вли ни температуры - термодатчиком.
Недостатком устройства вл етс его конструктивна сложность, высока стоимость
изготовлени и эксплуатации, а также недостаточна надежность в работе.
Следующим недостатком устройства вл ютс его узкие функциональные возможности,
так как оно может быть использовано только дл измерени и контрол усилий на валки и
не может служить в качестве предохранительного устройства на трубосварочных и
профилегибочных агрегатах, так как в зависимости от скорости сварки или гибки,
которые могут быть в пределах 1...2,5 м/с, врем прохождени поперечного сварного шва
через плоскость калибра валков составл ет 0,001...0,01 с. За такое врем невозможно
подать даже аварийный сигнал на остановку агрегата или разведение валков.
Задача насто щего изобретени состоит в создании устройства контрол технологических параметров агрегата, позвол ющего повысить надежность работы за счет
автоматического поддержани технологических параметров в стане при изменении толщин
или механических свойств заготовок - полос - и расширить его функциональные
возможности путем обеспечени возможности использовани его как в прокатных, так и в
трубосварочных и профилегибочных агрегатах не только в качестве устройства,
контролирующего усили на валки, но и в качестве предохранительного устройства.
Поставленна задача достигаетс тем, что в устройстве контрол технологических
параметров агрегата, содержащем соединенные кабельной сетью силоизмерительный
блок, расположенный между нажимными винтами с электромеханическими приводами и
подушками валков, измерительное средство, источник питани , программируемый
контроллер, образующие автономные каналы измерени , согласно изобретению,
силоизмерительный блок выполнен из размещенной перпендикул рно оси вращени валка
по ширине его подушки, по крайней мере, одной упругой балки переменного сечени из
пружинной стали с плоской шлифованной поверхностью нагружени и пр моугольными
углублени ми под разделительные вставки, смонтированные с возможностью
ограниченного перемещени в горизонтальной плоскости посредством охватывающего их в
двух горизонтальных направлени х корпуса, а измерительное средство выполнено в виде
закрепленного на подушке валка индуктивного аналогового датчика и шунт-пластины,
расположенной на упругой балке, при этом программируемый контроллер св зан с
электромеханическими приводами нажимных винтов обратной св зью с помощью
импульсного датчика.
Такое конструктивное выполнение устройства контрол технологических параметров
агрегата позволит повысить надежность его работы, увеличить его несущую способность,
упростить конструкцию и расширить функциональные возможности.
Это достигаетс за счет выполнени силоизмерительного блока в виде упругой балки,
выполн ющей функцию предохранительного устройства в случае возникновени недопустимой нагрузки и требующей небольших затрат при ее изготовлении.
Выполнение поверхности нагружени упругой балки с высокой чистотой механической
обработки увеличивает ее несущую способность и срок службы, то есть повышает ее
надежность в работе. Закрепленный на каждой подушке индуктивный аналоговой датчик,
шунт-пластина, жестко установленна на упругой балке, программируемый контроллер,
источник питани , соединенные кабельной сетью, обеспечивают измерение реальных
деформаций упругих балок с точностью ±0,01 мм, перерасчет технологических усилий на
Страница: 5
RU 2 335 360 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
валок, соответствующих этим деформаци м, визуальное показание технологических
усилий на дисплее, возможность выполнени предохранительной функции, защищающей
от поломки механизмы клети путем подачи аварийного сигнала на остановку агрегата при
недопустимых перегрузках.
Благодар обратной св зи электромеханических приводов нажимных винтов с
программируемым контроллером с помощью импульсного датчика обеспечиваетс возможность автоматического поддержани технологических параметров при изменении
толщин или механических свойств полосы по длине. Использование устройства возможно
как в прокатных, так и в трубосварочных и профилегибочных агрегатах.
Дл по снени изобретени ниже приводитс конкретный пример выполнени изобретени со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 изображено устройство контрол технологических параметров агрегата;
на фиг.2 изображен силоизмерительный блок устройства контрол технологических
параметров;
на фиг.3 - то же, вид в плане;
на фиг.4 - то же, вид сбоку;
на фиг.5 - разрез А-А на фиг.3;
на фиг.6 - размещение силоизмерительного блока в т нущих клет х;
на фиг.7 - размещение силоизмерительного блока в формовочных (гибочных) клет х;
на фиг.8 - размещение силоизмерительного блока в сварочных клет х;
на фиг.9 - размещение силоизмерительного блока в калибровочных (профилирующих)
клет х.
Устройство контрол технологических параметров агрегата содержит соединенные
кабельной сетью 1 силоизмерительный блок, расположенный между нажимными винтами 2
и подушками 3 валков 4, измерительное средство, источник питани 5, программируемый
контроллер 6, образующие автономные каналы измерени . Программируемый контроллер
6 устройства контрол может быть св зан с контроллером 7 АСУТП (автоматической
системы управлени технологическими параметрами) верхнего уровн .
Силоизмерительный блок выполнен из размещенной перпендикул рно оси вращени валка 4 по ширине его подушки 3, по крайней мере, одной упругой балки 8 переменного
сечени из пружинной стали с плоской шлифованной поверхностью 9 нагружени и
пр моугольными углублени ми 10 под разделительные вставки 11.
Концы упругой балки 8 размещены с ограничением перемещени в горизонтальной
плоскости в пр моугольных углублени х 12 охватывающих корпусов 13, закрепленных на
подушках 3 с помощью болтов 14. Измерительное средство выполнено в виде индуктивного
аналогового датчика 15, закрепленного на подушке 3, и шунт-пластины 16, расположенной
на упругой балке 8.
Источник питани 5 предназначен дл питани программируемого контроллера 6,
контроллера 7 АСУТП верхнего уровн и индуктивного аналогового датчика 15.
Нажимные винты 2 снабжены электромеханическим приводом 17, электрически
св занным с программируемым контроллером 6 обратной св зью с помощью импульсного
датчика 18.
Устройство может быть установлено в трубосварочном и профилегибочном агрегатах. В
состав любого непрерывного трубосварочного или профилегибочного агрегата вход т
разматыватель, стыкосварочна машина (не показаны), т нущие клети 19, формовочные
20 и калибровочные 21 клети.
Устройство дл контрол технологических параметров размещают между подушками и
нажимными винтами т нущих клетей 19, профилегибочных 20 или калибровочных 21
клетей.
Рассмотрим работу устройства в линии трубосварочного или профилегибочного
агрегатов. Установленна на разматывателе полоса-заготовка 22 после сварки концов
рулонов на стыкосварочной машине и сн ти усилени сварного шва поступает в т нущие
клети 19. Размещенное на подушках т нущих клетей 19 устройство контрол измер ет:
Страница: 6
RU 2 335 360 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
суммарную величину усилений поперечного сварного шва, разницу в толщинах полосызаготовки сваренных рулонов, разнотолщинность полос-заготовок по ширине.
В зависимости от изменени толщин полосы-заготовки по вышеперечисленным
причинам происходит деформаци упругих балок 8 переменного сечени и изменение
рассто ни между шунт-пластиной 16 и аналоговым датчиком 15, что приведет к
изменению сигнала индуктивного аналогового датчика 15, который мен етс пропорционально изменению рассто ни между шунт-пластиной 16 и индуктивным
аналоговым датчиком 15, то есть пропорционально величинам упругих деформаций балок
8 переменного сечени . Сигнал индуктивного аналогового датчика 15 поступает в
программируемый контроллер 6, где обрабатываетс и сравниваетс с технологической
картой, заданной контроллером 7 АСУТП верхнего уровн . Кроме того, обработанный
сигнал индуктивного аналогового датчика 15 передаетс программируемым контроллером
6 в контроллер 7 АСУТП верхнего уровн дл дальнейшего анализа.
Далее в зависимости от величины изменени толщины полосы-заготовки из-за различи механических свойств материала рулонов или неравномерных механических свойств
материала полосы-заготовки по ширине и длине программируемый контроллер 6 выдает
сигнал-задание в систему управлени клетей и агрегата в целом на:
- аварийную остановку агрегата при недопустимой величине изменени толщины,
- корректировку с помощью электродвигателей приводов 17 положени нажимных винтов
2 формовочных, трубосварочных и калибровочных клетей, которое обрабатываетс с
помощью импульсного датчика обратной св зи.
Предложенное устройство контрол технологических параметров по сравнению с
известными позволит повысить надежность работы за счет автоматического поддержани технологических параметров и упрощени конструкции, а также расширить его
функциональные возможности.
Формула изобретени Устройство контрол технологических параметров валковых агрегатов,
преимущественно профилегибочных и трубосварочных, содержащее соединенные
кабельной сетью силоизмерительный блок, расположенный между нажимными винтами с
электромеханическими приводами и подушками валков, измерительное средство, источник
питани , программируемый контроллер, образующие автономные каналы измерени ,
отличающеес тем, что силоизмерительный блок выполнен в виде размещенной
перпендикул рно оси вращени валка подушки по крайней мере одной упругой балки
переменного сечени из пружинной стали с плоской шлифованной поверхностью
нагружени и пр моугольными углублени ми под разделительные вставки,
смонтированные с возможностью ограниченного перемещени в горизонтальной плоскости
посредством охватывающего их в двух горизонтальных направлени х корпуса, а
измерительное средство выполнено в виде закрепленного на подушке валка индуктивного
аналогового датчика и шунт-пластины, расположенной на упругой балке, при этом
программируемый контроллер св зан с электромеханическими приводами нажимных
винтов обратной св зью с импульсным датчиком.
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 335 360 C2
Страница: 8
DR
RU 2 335 360 C2
Страница: 9
RU 2 335 360 C2
Страница: 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
299 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа